【摘要】：本文以1Cr13馬氏體不銹鋼為研究對象,首先利用氧化增重法研究了不同氧化溫度(700℃、800℃、900℃)下,鈰對1Cr13不銹鋼的抗高溫氧化性能的影響。其次通過電化學測試(雙環(huán)動電位再活化測量方法和動電位掃描方法)研究了鈰對1Cr13不銹鋼的耐腐蝕性能(抗晶間腐蝕和抗點蝕)的影響。最后也探討了鈰和鉬的復(fù)合作用。本研究將為鈰在1Cr13不銹鋼的應(yīng)用提供理論依據(jù)和新思路。具體研究結(jié)果如下:(1)進行循環(huán)氧化實驗(700℃、800℃和900℃),結(jié)果表明鈰通過改變離子的傳質(zhì)機制(陽離子向外擴散占優(yōu)轉(zhuǎn)變?yōu)殛庪x子向內(nèi)擴散占優(yōu))減少了1Cr13不銹鋼的氧化速率。同時,鈰促進生成保護性的尖晶石狀氧化物MnCr_2O_4,使氧化膜更具保護性。在900℃氧化時,EMPA面分析結(jié)果表明:鈰顯著地減少了試樣氧化膜/基體界面處空洞的形成,提高了氧化膜的粘附性能。(2)采用雙環(huán)電化學動電位再活化法研究了鈰對1Cr13不銹鋼的抗晶間腐蝕性能的影響�；鼗饻囟葹�550℃、650℃和700℃時,含鈰試樣的晶間腐蝕程度減輕,再活化率(Ir/Ia)減小。研究表明偏聚在晶界處的鈰能夠阻止碳化物的析出以及偏聚長大,最終使晶界附近的貧鉻程度下降。因此,鈰提高了1Cr13不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。(3)將不同熱處理的1Cr13不銹鋼進行晶間腐蝕實驗。隨著回火溫度不斷升高,1Cr13試樣中的含鉻碳化物析出量在增加,但其再活化率不斷地降低,即晶間腐蝕減輕。研究表明回火溫度的升高會加快鉻元素從基體轉(zhuǎn)移至晶界處貧鉻區(qū)的速度,從而使貧鉻區(qū)不斷被彌合�？梢�,隨著回火溫度的升高,1Cr13不銹鋼的抗晶間腐蝕性能也不斷地提高。(4)采用動電位掃描研究了鈰對1Cr13不銹鋼的抗點蝕性能的影響。在不同的熱處理狀態(tài)下,含鈰試樣中發(fā)生點蝕的位置減少、其深度和尺寸也隨著減小,點蝕電位也相應(yīng)提高。研究發(fā)現(xiàn)鈰通過凈化鋼液、變質(zhì)夾雜物和降低晶界處的貧鉻程度提高了1Cr13不銹鋼的抗點蝕性能。(5)實驗結(jié)果表明鈰和鉬的復(fù)合作用進一步提高了1Cr13不銹鋼的抗高溫氧化和耐蝕性能。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.71
【圖文】：

馬氏體不銹鋼的應(yīng)用Fig.1.1Theapplicationofmartensiticstainlesssteel

學動電位再活化法和陽極極化曲線）、陽極極化曲線二次活化峰法、掃描參比電極技術(shù)(SRET)和電化學阻抗譜(EIS)。在近幾十年的發(fā)展中，電化學動電位再活化法(DL-EPR)憑借著快速、定量和無損等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。如圖1.2所示。在雙環(huán)動電位再活化測量(DL-EPR)過程中，試樣首先在活性區(qū)發(fā)生陽極極化，然后反方向進行再活性掃描。當陽極極化以一定的速率從自腐蝕電位掃描到鈍化區(qū)域，為了試樣表面形成完整的鈍化膜。隨后以相同的速率進行反方向掃描直到電位下降到自腐蝕電位。在反向掃描的過程中，將導致鈍化膜的薄弱區(qū)（夾雜物、貧鉻區(qū)）發(fā)生破壞，從而發(fā)生晶間腐蝕現(xiàn)象。在掃描過程中，再活化電流Ir代表金屬表面鈍化膜的完整性被破壞。因此，再活化電流Ir不能高于活化電流Ia。正如圖1.2中，可以看出兩個循環(huán)（陽極循環(huán)和再活性循環(huán)）。雙環(huán)測試中產(chǎn)生的再活化率(Ir/Ia)是用來測量的敏感程度的指標。DL-EPR法技術(shù)最初是為奧氏體不銹鋼開發(fā)，現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用于鐵素體不銹鋼、雙相不銹鋼和馬氏體不銹鋼的晶間腐蝕的研究中。

【參考文獻】

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本文編號：2731127